Vous cherchez un autre terrain ? Recherchez une faible teneur en dioxyde de carbone

Que faudrait-il trouver si nous voulions découvrir une autre Terre ? Si une exoplanète est trop éloignée pour que même les télescopes les plus puissants puissent rechercher directement de l'eau ou une biosignature, y a-t-il autre chose qui pourrait nous renseigner sur son habitabilité potentielle ? La réponse pourrait être le dioxyde de carbone.

Dirigée par Amaury Triaud et Julien de Wit, une équipe internationale de chercheurs suggère désormais que l'absence de dioxyde de carbone₂ L'atmosphère de la planète augmenterait probablement les chances que de l'eau liquide soit présente à sa surface. l'atmosphère terrestre Épuisé en dioxyde de carbone₂. Contrairement à Mars et Vénus sèches, qui contiennent de fortes concentrations de dioxyde de carbone₂ Dans leur atmosphère, les océans de notre planète absorbent d'énormes quantités de dioxyde de carbone provenant de l'atmosphère, car le gaz se dissout dans l'eau. une entreprise₂ Une pénurie d’atmosphères exoplanétaires pourrait signifier la même chose.

Une autre molécule pourrait être le signe d’une planète habitable : l’ozone. De nombreux organismes sur Terre (en particulier les plantes) respirent du dioxyde de carbone et libèrent de l'oxygène. Cet oxygène réagit avec la lumière du soleil et se transforme en O₃, ou ozone, qui est plus facile à détecter que l’oxygène atmosphérique. La présence d’ozone et l’absence de dioxyde de carbone peuvent signifier une planète habitable, voire habitée.

Y a-t-il quelqu'un – ou quoi que ce soit – là-bas ?

Il existe une différence entre une planète en orbite dans ce qui est considéré comme une zone habitable et l’habitabilité réelle. L'habitabilité est définie par les chercheurs comme « la capacité d'une planète à contenir de grands réservoirs d'eau liquide de surface », comme ils l'expliquent dans Stade Récemment publié dans Nature Astronomy.

Prouver que l’eau existe réellement peut se faire théoriquement de plusieurs manières. Le problème est que la plupart des télescopes existants, aussi avancés soient-ils, ne sont pas en mesure d’atteindre tous ces objectifs. Trouver de l'eau liquide à des années-lumière n'est pas aussi simple que de voir le miroitement d'un lac, bien que cela soit possible à de courtes distances, comme celles de notre système solaire. (Lorsque la lumière du soleil se reflète sur un corps liquide à la surface, on peut voir ce que les scientifiques appellent une « scintillation », c'est ainsi que des lacs et des océans ont été découverts sur Titan, la lune de Saturne.)

En plus de l’eau, d’autres facteurs peuvent déterminer l’habitabilité. Outre les propriétés de l'atmosphère, celles-ci incluent (mais sans s'y limiter) l'orbite de la planète, la tectonique des plaques, les champs magnétiques et la manière dont ils sont affectés par son étoile.

Quand moins c'est plus

Triaud, De Wit et leur équipe estiment qu'il vaut la peine d'essayer d'identifier des planètes potentiellement habitables appartenant à un système similaire au nôtre. S'il existe un système avec plusieurs planètes telluriques de taille similaire qui possèdent des atmosphères, cela permet de comparer la teneur en dioxyde de carbone de leurs atmosphères et de voir si une ou plusieurs planètes présentent un déficit important par rapport à l'autre.

Tandis que la compagnie₂ Cette incapacité ne garantit pas la présence d’eau liquide à la surface, mais devrait plutôt donner aux scientifiques une raison de surveiller de près la ou les planètes en question. Nous n’avons pas besoin de regarder bien loin de la Terre pour comprendre pourquoi cela a du sens. Non seulement la majeure partie du dioxyde de carbone présent dans l'atmosphère de notre planète a été épuisée par les océans, mais les plaques tectoniques l'ont également enfoui dans la croûte terrestre. La quantité de dioxyde de carbone présente dans l'atmosphère primitive de la Terre et qui s'est retrouvée piégée dans les roches est à peu près égale à la quantité de dioxyde de carbone₂ Dans toute l'atmosphère de Vénus.

Il y a un autre avantage à rechercher dans ce déficit. Parce qu'il absorbe particulièrement la lumière infrarouge, le CO₂ C'est facile à repérer. Les télescopes d'aujourd'hui, notamment le télescope James Webb de la NASA et le très grand télescope de l'Observatoire européen austral, ainsi que le prochain très grand télescope de l'Observatoire européen austral, ont une vision infrarouge qui peut facilement rechercher du dioxyde de carbone.₂ Signature.

Et si nous trouvions une planète dépourvue de dioxyde de carbone ?₂ Et la présence d'ozone ? Les chercheurs pensent que la combinaison des deux signifie non seulement quelques formes de vie microbiennes, mais, du moins en théorie, une planète habitée par des organismes vivants.

« La vie sur Terre façonne la planète », a déclaré l'équipe Il a dit Dans la même étude. « La vie qui forme les planètes est en fait ce que recherchent les astronomes. »

Astronomie physique, 2023. DOI : 10.1038/s41550-023-02157-9